量子科技中心_量科网

混合超导体/半导体器件通过结合超导体和半导体的特性，在推动量子科学与技术发展中发挥着关键作用。为实现器件的高温运行，铌可以替代目前广泛使用的铝作为超导材料。虽然蚀刻成型的铌器件能呈现最佳超导特性，但该技术常与半导体和二维材料存在工艺兼容性问题。该研究团队通过剥离技术制备了不同宽度(W)和厚度(t)的铌纳米线器件，系统研究了氧扩散对其超导转变的影响。基于Berezinskii-Kosterlitz-Thouless（BKT）电荷传输模型的分析表明，这些纳米线器件无论尺寸如何都表现出二维超导体特性。研究发现：当器件宽度减小时，正常态转变温度(TN)保持稳定，但完全超导态温度(TS)会降低；由于沉积过程中光刻胶释放的氧扩散效应，超导转变宽度(δTC)随器件尺寸缩小而增大。这些发现为优化铌基混合量子器件提供了关键依据，不仅为实现2K以上工作温度开辟了道路，更有力推动了下一代量子技术的发展。